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한정된 자원의 소비를 줄이고, 이산화탄소의 배출도 줄이며 지속가능한 성장을 이어가야 하는 오늘의 시대. 제임스 브래드 필드 무디와 비앙카 노그래디는 <제6의 물결>이란 책에서 앞으로는 자원소비의 효율성, 나아가 자원을 소비하지 않는 방식을 중심에 둘 것이라고 말한다.


세계 각국에서는 자원을 덜 쓰거나 안 쓰거나 하는 기술과 신사업을 찾고 있다. 그 중 미래의 새로운 기술로 V2G(Vehicle to Grid)가 떠오르고 있다. 전기차에 저장해 놓은 전기를 되파는 서비스 사업이다. V2G 어디까지 와 있는지 짚어본다.


V2G란 무엇인가

전기자동차는 일반 자동차의 엔진 대신 배터리에 있는 전력으로 모터를 구동하게 된다. V2G는 그 배터리에 있는 전력을 평상시에는 차를 주행하는데 사용하고, 전력 사용이 많은 피크 발생시에는 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하여 에너지를 효율적으로 사용하는 것을 말한다.


<출처 : http://www.global-greenhouse-warming.com/>


쉽게 말해 전기차 운전자가 전기요금이 싼 심야 시간대에 배터리를 가득 충전해 놓고, 출근 한 후 배터리에 남아 있는 전력을 피크 시간대에 되파는 것이다. 그러면 피크 시에 전력회사에 전력을 팔아서 고객은 돈을 벌고, 전력회사는 발전소 가동률을 줄이고 자연스럽게 수요관리를 할 수 있는 기술이다.


V2G 기술개발이 어느 정도까지 진척되었나

제주 실증사업을 통하여 구현과 실증을 이미 완료한 상태이다. 하지만 V2G를 시행하기 위해서는 아직 해결해야 할 부분들이 많이 남아 있다. 전력 수요관리 시장과 대규모의 전기차 보급, 전기차에 양방향 OBC(교류를 직류로 변환시켜주는 전력변환 장치)장착, 국제표준이 적용된 충전기 개발 등이 필요하고, 또한 아직까지 높은 배터리 가격도 어려운 점 중 하나이다. 이런 문제점들이 해결되고 전기차 시장이 무르익게 된다면 서비스 개발에 속도를 낼 수 있을 것으로 기대된다.


V2G 시범서비스 내용은?

우선 광주 창조경제혁신센터와 제주 청소년 수련회관에서 시범 서비스를 시연할 계획이다. 전기차는 현대기아차에서 10대를 대여하고, 한전은 충전기 10대를 구축한 후 제어시스템을 갖춰서 시연하게 된다. 아직까지 국제표준 등이 미비된 상태여서 국제표준에 따른 정식적인 V2G서비스는 아니고, 우선 전력을 충전하고 방전하는 기술적인 것만 시연한다는 계획을 갖고 있다.



V2G를 구현하는데 어려운 점은?

V2G 서비스를 시행하기 위해서는 국제표준과 전기차, 충전기, 전력시장 등이 적정 수준으로 갖춰져 있어야 한다. 먼저 V2G 국제표준은 현재 진행 중에 있다. 2015년 말까지 기본적인 사항이 만들어지고, 2017년까지는 성능 점검사항까지 모두 제정될 예정이다.


그리고 앞에서 언급한 바와 같이 전기차 제조사에서 OBC(교류를 직류로 변환시켜 주는 전력변환장치)를 전기차에 장착해야 한다는 점과 앞으로 국제표준이 정해지면 국제표준에 맞춰진 충전기를 구현해야 하는 점 등이 해결해야 할 문제로 남아 있다.


하지만 가장 중요한 부분은 전기차의 수량이다. 전기차는 한대 당 20kWh 내외의 전력을 담을 수 있기 때문에 소용량 에너지 저장장치(ESS)로 볼 수 있다. 현재까지 우리나라에 보급된 약 2,500대의 전기차를 전부 V2G에 활용한다고 가정해보면, OBC 용량 3kW로 방전하면 시간당 7,500kW 정도의 피크 절감에 지나지 않는다.


<V2G 시스템 적용 자동차 모델의 디자인>


이 정도의 전기차 보급으로 얻어지는 절감 효과는 ESS 몇 기만 있으면 해결될 수 있는 적은 양이다. V2G는 기본적으로 몇 십 만대의 전기차가 동시 방전으로 피크를 절감하는 서비스 기술 이어서, 전기차 시장 활성화가 필수적이라고 할 수 있다. 그래서 우리나라도 2020년까지 100만 대의 전기차를 지속적으로 확대 보급하기 위해 적극 나서고 있다.


전기차 보급 활성화를 위해서 가장 중요한 부분은?

전기차를 구매한 고객은 세 가지 사항에 대하여 불만을 표시한다. 높은 가격과 짧은 주행거리, 마지막으로 부족한 충전 인프라가 그것이다. 높은 가격과 짧은 주행거리는 기술개발과 대규모 판매가 이뤄지면 자연스럽게 해소될 수 있는 문제지만, 부족한 충전인프라는 해결하기가 쉽지 않다.


따라서 한전은 전력수요 절감을 위한 V2G용 양방향 충전기를 구축하여 충전서비스 제공과 전력수요 관리라는 1석 2조의 효과를 거두고자 한다. 현재는 단방향 충전기만 구축하고 있는데 앞으로 전기차가 많이 보급된 후 모듈교체를 통해 양방향으로 만들 계획이다.



V2G 응용기술은 무엇인가

V2G는 V2H(Home), V2B(Building), V2D(Device) 등으로 활용이 가능하다. V2H, V2B는 정전시 비상발전기 대용으로 사용하고, 평상시 가정의 전력을 효율적으로 사용하기 위해 EMS(Energy Management System)와 연동하여 사용한다. V2D는 야외 캠핑 등에서 TV, 전등, 컴퓨터, 냉장고 등과 같은 전자제품과 연동하여 야외에서 전기를 사용하는데 불편함 없는 서비스를 제공하는 것이다.


앞으로의 계획과 전망은?

우선 한전은 전기차 보급 활성화를 위해서 충전인프라 확산에 힘을 기울이고 있다. 전기차를 보급할 때 '닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐' 라는 말처럼 '전기차가 먼저냐 충전기가 먼저냐'라는 말이 있다. 한전은 전기차를 운행하기 위해 반드시 있어야 하는 충전기가 먼저라는 생각을 갖고 있다. 한전이 충전인프라 사업에 심혈을 기울이는 이유이다.


두 번째로 충전사업 안정화에 있다. 전국에 있는 전기차 충전기를 모두 한전에서 구축하기는 어렵고 민간 부분과 자연스럽게 경쟁해야 한다. 자연스럽게 민간 에너지 시장을 키워 충전기가 많이 설치되면 전기차 보급이 활성화 될 것으로 기대한다. 기술 개발에 따른 전기차의 가격도 떨어질 것이고 배터리 성능 향상도 이뤄질 것이다.




이 같은 기반이 갖춰지면 V2G를 위한 서비스가 시행될 것으로 전망된다. 전기차 보급을 통해 산업 활성화를 유도하고, V2G를 통하여 고객은 돈을 벌고, 전력회사는 수요관리를 하는 시대가 오게 된다. 한전은 새로운 신사업으로 V2G가 자리 잡을 수 있도록 지속적으로 보완해 나갈 것이다.


충전 인프라 확충ㆍ셰어링 서비스로 전기차 시대 개척

한전은 그동안 전기자동차 시대에 대비하고 전기자동차 보급 확산을 위해 다각적인 노력을 기울여 왔다. 한전은 지난 2009년 12월 제주 스마트 그리드 실증사업에 참여함으로써 전기차 충전사업 모델을 개발했다. 당시 우리나라의 전기차 충전 분야는 불모지와도 같은 상태로 전기차 충전기 표준규격은 물론 충전 전력요금과 전기공급 기준조차 없는 상태였다.



한전은 안전하고 편리한 전기차 이용을 위해 2010년 현대차와 함께 공동연구 개발로 50kW급의 급속충전기와 7.7kW급의 완속 충전기를 국내 최초로 개발했다. 또한 전기차 전용 충전 전력요금과 전기공급 기준도 만들어 전기차와 충전인프라 보급 확산을 위한 기반을 만들었으며, 그 후 제주지역에 18개 충전소를 운영하며 상용화 수준까지 기술력을 높였다.


고속도로에 급속 충전기를 설치, 운영하는 시범사업도 실시하며 전기차의 단점인 짧은 이동거리에 대한 해결방안을 제시했다. 이를 바탕으로 2012년 8월에는 전국 최초로 전기차 셰어링 서비스를 실시하며 정부에 전기차 확산 모델을 제시하였고, 일반인의 전기차 체험을 통하여 운전하기 재미있는 전기차라는 공감대를 만들어가고 있다.


또한, 전기차 구매고객의 자유로운 이동을 위해 전기차 유료충전서비스 사업을 계획하고 있으며, 에너지 시장 확대를 통한 미래 먹거리 창출을 위해 노력하고 있다.


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  • 김현주 2014.12.15 11:30 신고
    전기차에 전기를 저장해놓을 수 있으면 탈 것에 대한 개념 자체가 바뀌는 혁신일 것 같군요
  • 데메테르 2014.12.15 11:31 신고
    에너지 저장장치가 차 안으로 쏙 들어가는 것이군요
  • 사튀르닌 2014.12.15 11:41 신고
    전기차 점차 주위에서 늘어나는데~충전인프라 진짜 늘어나야 할 것 같아요
  • 이중훈 2014.12.15 11:43 신고
    제주도에 전기차 충전소가 18개나 있었다니ㅎㅎ
    다음에 가게되면 구경 가봐야겠네요
  • 숙제 2016.05.10 17:27 신고
    과제제출할때 이거 그대로 복붙하지 마세요